При самом начале движения аппарата встречная струя холодного воздуха неизменно гасила спиртовую горелку под котлом машины, и последняя останавливалась.
После многочисленных неудачных испытаний опыты были оставлены…»
Джон Стрингфелло умер 13 декабря 1885 года, прекратив опыты с моделями лишь за несколько месяцев до своей кончины. Ни ему, ни его компаньону Вильяму Генсону не удалось разрешить проблемы полета на аппаратах тяжелее воздуха, но их заслуга в том, что они первыми применили неподвижные несущие плоскости для летательного аппарата и первыми запатентовали такой аппарат.
Гость профессора Менделеева
Крыльям воображения
как бы заманчив
ни казался полет,
всегда следует предпочесть
сандалии наблюдаемых фактов,
медленные сандалии
на свинцовой подошве.
Ж. Фабр
В феврале 1895 года домой к профессору Дмитрию Ивановичу Менделееву пожаловал нежданный гость и, представившись помощником столоначальника в департаменте министерства финансов Виктором Викторовичем Котовым, попросил выслушать его.
– Отказать не было поводов, – вспоминал Менделеев, – и Виктор Викторович стал вынимать друг за другом десятки легких плоских бумажных фигур, закрепленных с передней стороны на тонких, какие употребляются для плетеных сидений стульев, и упругих полосках камыша. Очертания фигур разнообразны. Величина наименьших была около 4 вершков, наибольших вершков до 14. Разложив их в порядке на столе, Виктор Викторович взял первую попавшуюся, встал посреди комнаты, расположив, держа за края, плоскость фигуры горизонтально, и, отпустив пальцы, предоставил фигуру падению: каждая полетела вперед жестким ребром, но ровно и спокойно, слабо понижаясь, и села на диван, как сделала бы это стрекоза или летучая мышь. Так он перебрал все принесенные «самолеты», и все, отпущенные, летели, одни скорее, другие тише, одни почти прямо горизонтально, другие то немного поднимаясь, то опускаясь, третьи, видимо, по нисходящей кривой, четвертые по заметно восходящей траектории, переходящей затем в нисходящую. Все они были делом его собственных рук и слушались их. Немного погнет он или крылья, то есть боковые края фигур, или особые, в хвосте приделанные рули и этим заставляет лететь вправо или влево, а то волнообразно порхать или стремиться прямо вниз. Взял и я одну, у которой приделан сзади небольшой мягкий бумажный хвост, взял за этот хвост, чтобы висела жестким камышовым ребром вниз, плоскостью вертикально, и отпустил над столом, от которого фигура отстояла вершков на пять. И она, отпущенная, повернула горизонтально и, не задев стола, полетела, вдоль него так же плавно, как и прежде. Пускал ее и спиной вниз, и в разных кривых положениях – всякий раз сам собой самолёт выпрямится и, если надо, повернется, чтобы встать в нормальное положение, выровняется почти параллельно с горизонтом и полетит, как и при том случае, когда отпущен в горизонтальном положении вогнутой спиной вверх.
Виктор Викторович Котов, лет сорока, седой, небольшого роста человек, скромно расположившись в кресле и не притрагиваясь к стакану с чаем, устало поглядывал, как известный ученый манипулирует его моделями. Иногда в выцветших голубых глазах Котова мелькала искорка удовлетворения, и он возбуждался на очень короткое время, привставая с кресла и рукой как бы направляя полет модели.
Проделав несколько опытов молча, Менделеев сел за столик и, взяв две наиболее плавно и устойчиво летающие модели, вымерил их линейкой и быстро произвел расчеты. Подняв взгляд на Котова, сказал:
– У одного экземпляра при общей поверхности восемьдесят квадратных сантиметров вес равен шести дециграммам, а скорость полета около одного и двух десятых метра в секунду. У другого данные еще лучше: скорость полета около двух метров в секунду! Вы знали об этом?
– Нет, господин Менделеев, я работаю методом подбора.
– Простота ваших приборов, их замечательная устойчивость на ходу – кстати, этого не хватало самолетам Максима и Ленгли, – великое подобие полета с парением птиц, летучих мышей и некоторых насекомых и то обстоятельство, что все виденное мною раньше гораздо сложней и запутанней, чем то, что показано вами, господин Котов, заставляют меня отнестись к вашему труду с должным вниманием и одобрением. Позвольте задать вам несколько вопросов.
«Нанеты» гостя профессора Менделеева
– Готов ответить, если смогу.
– Как вы добились, что у вас летают аппараты со столь различной формой поверхности?
Котов поерзал в кресле, устраиваясь поудобнее. Слабая вымученная улыбка на его сероватом лице говорила, что он доволен вниманием знаменитого ученого и оно неожиданно, но приятно. Окрепшим голосом начал объяснять:
– Делая множество опытов, я понял, что вообще, какое бы очертание ни имела пластинка, она летает всегда в сторону, противоположную своему тонкому краю. Тонкий тыльный край должен быть упругим. Для достижения сего я прикрепляю к обтяжке необходимое число продольных, упругих в тыльном конце спиц, располагая их симметрично. Спицы и боковые палочки для улучшения полета должны утоньшаться к тылу на нет. Постепенность утоньшения бралась мною приблизительная, применительно к утоньшению перьев у птиц. Позвольте, господин профессор, для удобства и краткости упомянутые продольные упругие спицы, а равно боковые палочки буду называть ребрами самолета-аэроплана, а тонкий тыльный край – нанетом?
– Ради бога, как вам будет угодно! Немного сложно вы объясняете, но продолжайте, я пойму.
Фигуры летающих пластинок, или самолетов, по очертанию своему могут представлять бесконечное разнообразие как правильных геометрических и вообще симметричных, так и разных несимметричных форм. Они могут, как вы убедились, иметь вид трапеций, прямоугольников, разных четырехугольников, треугольников, многоугольников, кругов, полукругов, секторов, сегментов, летящих птиц, кожанов и так далее.
Менделеев, попивая маленькими глоточками чай из своего любимого фарфорового бокала с венком незабудок по краю, слушал очень внимательно. Еще более ободренный его заинтересованностью и тактом в обращении, Котов стал дополнять рассказ жестикуляцией.
– Смотря по месту тонкого края, пластинки могут летать вперед углом или стороною прямолинейною или криволинейною. Симметричные пластинки летают лучше, но и несимметричным при помощи различных рулей можно придавать прямолинейный полет.
– Минуточку, господин Котов, остановите свое внимание на рулях. На некоторых из ваших аппаратов их нет. Значит, вы, как показывали…
– Да, пластинки управляются эластичной задней кромкой, которую я сейчас изгибаю пальцами, но в самолете она может изгибаться механически.
– Понял, понял, извините, что перебил.
– Пластинки, имеющие фигуры треугольника, трапеции или удлиненного прямоугольника, летают значительно лучше квадратных. Если же две квадратные пластинки соединим поперечной или двумя поперечинами на расстоянии от пластинки, равном, например, половине стороны их квадрата, обратив «нанетами» в одну сторону, и сделаем таким образом подобие распростертых крыльев птицы, то такая пара будет иметь полет очень плавный
и красивый… Для образования пар можно брать не только квадратные пластинки, но и других очертаний как то: разных треугольников, трапеций, полукругов, кругов и прочее. Пары соединенных пластинок могут иметь вид всевозможных крыльев.
– Мне нравится вид самолета-параболы, очень впечатляет. А почему ваши пластинки-самолеты не все обтянуты полностью, но те и другие летают превосходно?
Полотно летающих пластинок может быть сплошное или не сплошное, но каждое из них имеет отдельную упругую опушку, как крылья у птиц. Такое устройство выгодно в том отношении, что движение всякого ветра – бокового, диагонального и тыльного, шевеля опушку рычагов, представляемых упомянутыми ребрами, легко преобразовывается в поступательный полет самолета.
– Ну, а если на ваших пластинках не образовывать тонкого края на тыльной их стороне?
– Пробовал и с такими, – ответил Котов, – но они тем не выгодны, что уравновешивание их затруднительно и требует увеличения веса и усиленного действия рулей, к колебаниям воздуха они малочувствительны, представляют большие сопротивления встречному движению воздуха, и притом для них, кажется, пригодны только некоторые очень немногие фигуры очертаний…
– Долго ли вы занимаетесь опытами, господин Котов?
– Пять лет исполнится в этом году в праздник Ивана-Купалы.
– Благодарю вас и слушаю очень внимательно.
– Из прямолинейных аэропланов я обратил особое внимание на имеющие очертания прямоугольников, симметричных трапеций и летающих вперед углом треугольников, так как они по легкости уравновешивания, по правильности, устойчивости и силе полета с преимущественною выгодою могут быть употреблены для опытов при разработке постройки самолетов. Прекрасно летают и легко уравновешиваются также аэропланы многих других очертаний, например удлиненный шестиугольник. В хорошо летающих треугольных пластинках передний угол может быть острый, прямой или тупой, у меня имеются и образцы отлично летающих трапеций, подобия летающих птиц, насекомых, кожанов, летучих рыб, облаков и так далее. Собственно, аэропланам-самолетам, кои я вам показал, свойствен только высший вид полета – парение, но с помощью их очень легко устраивать и воздушные лодки – гребные речные или машинные. Можно устраивать самодвижущиеся по рельсам вагоны и поезда, велосипеды-полулеты, зонты, облегчающие ходьбу, бег и перепрыгивание препятствий, и другое. Возможны применения и на воде: крылья облегчат ход судна, для чего мною уже сделаны некоторые опыты.
– Господин Котов, извините, что я опять прервал вас: не хотите ли чаю? А что изменится, если ваши модели увеличить до размеров, годных для полета с человеком?
Я думал и об этом. С увеличением размеров аэропланов-самолетов увеличатся их летательные свойства – подъемная и толкающая вперед силы. Предел, до которого происходит такое увеличение, обусловливается, может быть, только пригодностью строительных материалов. Поэтому спроектированные мною воздухоплавательные приборы нельзя в означенном отношении сравнивать с летательными приборами, в коих предполагают помещать тяжеловесные металлические двигатели… Сравнивать машинные приборы с моими потому нельзя, что первым придается громадный относительный вес для достижения горизонтального полета, который в моих снарядах дается даром.
– А строить из чего?
– Я употреблял кроме дерева, камыша, бамбука еще сталь и алюминий, а для обтяжки – разные легкие и прочные шелковые и другие материи, бумагу, обработанную каким-либо составом для предохранения от размокания и воспламенения, и отчасти алюминий.
Опыты Котова показались Менделееву достойными серьезного внимания. Будучи далек от мысли, что найденное Котовым решает совокупность трудных задач в построении летательных аппаратов. Менделеев увидел в том, что сделано самоучкой-аэродинамиком, «ручательство в возможности твердых дальнейших опытов и попыток, направленных к желаемой цели, особенно ввиду устойчивости его приборов в воздухе». И задал один из последних вопросов:
– Желаете ли вы, господин Котов, вложить свое имя, свои труды и успехи в общий запас сведений, касающихся воздухоплавания, или же вы хотите по возможности эксплуатировать найденное? Не торопитесь с ответом, выслушайте меня внимательно. В первом случае – все дело следует изложить и публиковать, а самому встать в число многих уже ищущих решения задач воздухоплавания при помощи аэропланов. Для такого способа действий нет никаких внешних преград, а самое издание брошюры не представит задержки: я помогу, и время не будет при этом потеряно. Во втором случае, то есть при стремлении прямо эксплуатировать уже найденное, следует взять привилегии и позаботиться сделать на основании их что-либо такое, продажа чего окупила бы расходы, и тогда надо немало времени, денег, затраты сил и особой находчивости практического свойства. Выбирать вам.
Котов тяжело вздохнул, но сразу и прямо сказал, что путь коммерции ему несимпатичен, а вот если можно издать брошюру, то это его обрадует.
Через два месяца после описанной встречи при содействии Менделеева книжка была издана в Санкт-Петербурге 27 апреля 1895 года.
В. В. Котов
САМОЛЕТЫ-АЭРОПЛАНЫ, парящие в воздухе со многими чертежами и предисловием профессора Д. И. Менделеева (С.-Петербург, тип. В. Демакова, Новый пер., д. №7 1895 г.)
Немало идей, воплощенных в моделях Виктора Викторовича Котова, являются и по сей день предметом научных изысканий – это бесштопорные летательные аппараты, способные сами выйти в горизонт из различных положений в полете; аэродинамика многоугольных, секторных, дискообразных и авторотирующих крыльев; автоматические рули в виде «упругой опушки», преобразующие энергию ветра в поступательное движение аппарата; самодвижущиеся рельсовые поезда, «велосипеды-полулеты», крылатые катера и другое.
Устойчивость полета в моделях Котова достигалась эластичной задней кромкой крыла. К такой идее конструкторы планеров подошли лишь в 20-х годах XX века. Построено немало экспериментальных моделей планеров-бесхвосток с котовскими эластичными «нанетами» и они совершали устойчивые полеты с необычной для моделей скоростью, эта идея не претворена в летающие корабли.
Дойди брошюра Котова вовремя до историка авиации, было бы ясно, что неверно приписывать первые исследования по аэродинамике искусственного крыла только Отто Лилиенталю, так как брошюра помечена датой 1895 года, а эксперименты проводились Котовым, судя по глубокой проработке ряда аэродинамических вопросов, задолго до выхода издания из типографской машины.
Но… опыты петербургского помощника столоначальника департамента министерства финансов, человека по чину маленького, никого в то время не заинтересовали. Мизерный тираж книги «Самолеты-аэропланы» затерялся. Только в 1933 году совершенно случайно брошюра с описанием экспериментальных работ Котова в области ПАРЯЩЕГО ПОЛЕТА была обнаружена… в музее Менделеева. И не в полном объеме, а лишь несколько страниц с титульным листом и предисловием Менделеева. Журнал «Самолет» №10 за 1933 год опубликовал эти страницы.
Удалось узнать, что после разговора с Менделеевым, когда был набран текст брошюры, готовы цинкографии рисунков, Котов изменил свое первоначальное решение остановиться только на публикации своих опытов и в августе 1895 года получил от департамента торговли и мануфактур свидетельство на выдачу «привилегии». К прошению на имя военного министра П. С. Ванновского прилагалась докладная записка о возможности применения предлагаемых Котовым конструкций для военных целей: для атак на живую силу неприятеля, для доставки взрывчатых и зажигательных веществ, для освещения местности в ночное время. Испрашивались средства на постройку таких аппаратов.
Предложение Котова не приняли. «Опыты и заключения г. Котова имеют совершенно гадательный характер, – писал в отзыве один из ведущих специалистов по воздухоплаванию. – Основные его положения нельзя считать полученными опытным путем, так как, собственно, никаких опытов не приводится им, если не считать несколько уже известных и малозначащих фактов, да и некоторые положения его противоречат основным понятиям механики. Ввиду этого, не входя далее в рассмотрение деталей проекта г. Котова, я полагал бы отклонить этот проект, как не имеющий практического значения».